Patent WO-2016120590-A1 (WO)
Title: Échangeur de chaleur
Inventor: MACNAGHTEN JAMES
IPC: F24H8/00
Filed: 2016-01-15
Abstract: La présente invention concerne un appareil d'échange de chaleur (100), tel qu'une chaudière à condensation, qui peut comprendre un étage de chauffage de gaz comprenant une source de liquide et un échangeur de chaleur de type évaporateur (135) configuré pour chauffer un premier flux de gaz (par exemple, de l'air d'entrée de chaudière) s'écoulant à partir d'une première entrée de gaz jusqu'à une première sortie de gaz, l'échangeur de chaleur de type évaporateur étant configuré pour évaporer le liquide en provenance de la source de liquide (139) pour ajouter de la vapeur au premier flux de gaz et un étage de refroidissement de gaz comprenant un échangeur de chaleur de type condenseur (235) configuré pour refroidir un second (par exemple, différent) flux de gaz (par exemple, un gaz d'échappement de chaudière) s'écoulant à partir d'une seconde entrée de gaz jusqu'à une seconde sortie de gaz, l'échangeur de chaleur à condenseur étant configuré pour condenser la vapeur présente dans le second flux de gaz et, de préférence, pour diriger la vapeur condensée dans une ou la source de liquide (139). L'échangeur de chaleur de type évaporateur (135) transfère l'énergie thermique provenant de la source de liquide dans le premier flux de gaz. L'échangeur de chaleur de type condenseur (235) transfère l'énergie thermique provenant du second flux de gaz dans la source de liquide. Dans chaque échangeur de chaleur, la source de liquide peut être un flux de liquide qui s'écoule à contre-courant par rapport au flux de gaz et ce même flux de liquide peut s'écouler à travers les deux échangeurs de chaleur dans un circuit ouvert ou fermé (140, 142), de telle sorte que le flux de liquide agit en tant que fluide caloporteur (ou de transfert de chaleur et de masse) entre les deux échangeurs de chaleur (135, 235). De cette manière, l'énergie thermique peut être transférée entre les deux flux de gaz respectifs par le même flux de liquide. L'appareil fonctionne ainsi comme un échangeur de chaleur gaz-gaz comprenant un échangeur de chaleur gaz-liquide configuré pour refroidir un premier flux de gaz et un autre échangeur de chaleur gaz-liquide configuré pour chauffer un second flux de gaz. Chacun de l'échangeur de chaleur de type évaporateur (135) et de l'échangeur de chaleur de type condenseur (235) peut comprendre une structure poreuse telle qu'une structure en mousse à alvéoles ouvertes (130). La structure poreuse peut être montée de manière rotative et partiellement immergée dans le flux de liquide, qui peut s'écouler à contre-courant par rapport au flux de gaz au-dessus de celui-ci. La structure peut comprendre une structure poreuse allongée pouvant tourner autour de son axe longitudinal, les flux de liquide et de gaz s'écoulant chacun parallèlement par rapport à cet axe, de telle sorte que le processus d'échange thermique entraîne le développement d'un gradient de température sur la longueur de la structure poreuse. La structure poreuse peut avoir un diamètre moyen efficace de pores d'au moins 3 mm, ces pores de grande taille résistant au blocage, de sorte qu'un joint d'étanchéité annulaire contre la paroi circonférentielle externe/le périmètre de la structure poreuse n'est pas nécessaire.